第1章 第2节 有机化合物的结构与性质(教用Word)-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修3同步学案(鲁科版)
第2节 有机化合物的结构与性质
学习目标 | 核心素养 |
1.了解原子的成键特点和成键方式的多样性,能以此认识到有机化合物种类繁多的原因。 |
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2.了解单键、双键、三键的特点,知道碳原子的饱和程度对有机化合物性质的重要影响。 |
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3.理解极性键和非极性键的概念,知道键的极性对有机化合物性质的重要影响。 |
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4.认识有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现象。 | 1.证据推理与模型认知:认识到有机化合物的分子结构决定于原子间的连接顺序、成键方式和空间排布,认识到有机化合物存在构造异构和立体异构等同分异构现象。能认识化学现象与模型之间的联系,能运用多种认知模型来描述和解释物质的结构、性质和变化。 |
2.科学探究与创新意识:结合典型实例认识有机化合物分子中基团间存在相互影响,并适当开展基于结构分析预测秘技和反应的学习活动。认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动,能提出有探究价值的问题,设计并优化实验方案,完成实验操作,能与同学交流探究成果,提出进一步探究或先进思想。 |
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知识点一 碳原子的成键方式
一、碳原子的结构特点与成键方式
1.碳原子的成键特点
碳原子最外层有4个电子,很难得失电子,通常以共价键与其他原子结合,达到最外层8电子的稳定结构。
2.碳原子成键方式的多样性
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(1)
(2)
3.单键、双键和三键与分子空间结构
共价键 键形 | 碳碳单键 | 碳碳双键 | 碳碳叁键 |
结构 表示 | CC | CC | —C≡C— |
成键 方式 | 1个碳原子与周围4个原子成键;碳碳之间共用1对电子 | 1个碳原子与周围3个原子成键;碳碳之间共用2对电子 | 1个碳原子与周围2个原子成键;碳碳之间共用3对电子 |
键角 | 109.5° | 120° | 180° |
空间 构型 | 碳原子与其他4个原子形成四面体结构 | 双键碳原子及与之相连的原子处于同一平面上 | 叁键碳原子及与之相连的原子处于同一直线上 |
典型 分子 空间 结构 | 正四面体形结构,C原子位于正四面体的中心,四个原子不共面 | 平面形结构,分子中的6个原子处于同一平面内 | 直线形结构,分子中的4个原子处于同一直线上 |
二、共价键的类型
1.共价键的类型
(1)σ键
形成 | 成键原子的s轨道或p轨道以“头碰头”的方式发生轨道的重叠 |
特征 | ①轴对称:通过σ键连接的原子或原子团可绕轴旋转而不会导致化学键的破坏。 |
②σ键的强度较大,具有较强的稳定性 |
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(2)π键
形成 | 成键原子的p轨道以“肩并肩”的形式从侧面重叠 |
特征 | ①镜面对称:通过π键连接的原子或原子团不能绕轴旋转。 |
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②π键的重叠程度比σ键的小,不如σ键牢固,比较容易断裂而发生化学反应。 |
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(3)一般情况下,有机化合物中的单键是σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,三键中含有一个σ键和两个π键。
2.极性键和非极性键
(1)极性键:不同元素的两个原子之间形成的共价键,共用电子对将偏向吸引电子能力较强的一方。如A—B、A===B、A≡B型共价键。
(2)非极性键:同种元素的两个原子间形成的共价键,共用电子对不偏向于任何一方,因此参与成键的两个原子都不显电性。如A—A、A===A、A≡A型共价键。
(3)共价键极性的判断与比较
①依据成键两原子吸引电子能力的差异判断。
②依据成键原子电负性差值判断。
[针对训练]
1.下列化学式对应的结构式从成键情况看不合理的是( )
A.CH3N,CHHNH
B.CH2SeO,CHSeOH
C.CH4S,CHHHSH
D.CH4Si,CHHSiHH
解析 原子最外层缺几个电子达到8电子稳定结构就最多形成几个共价键。氢(2e-稳定结构)、氟、氯、溴、碘为一价,氧、硫为二价,氮、磷、砷为三价,碳、硅为四价。A项,碳原子的结构式不符合碳原子成键时其最外层有4个共用电子对原则。故选A。
答案 D
2.下列分子中,所有原子不可能在同一平面上的是( )
A.C2H2 B.CS2
C.NH3 D.C6H6
解析 C2H2和CS2是直线形,NH3为三角锥形,C6H6为平面形。
答案 C
[思考探究]
1.乙烯是平面形分子,那么丙烯也是平面形分子吗?
提示 丙烯不是平面形分子。丙烯分子中除了一个碳碳双键之外,含有一个饱和碳原子形成的甲基,使得甲基上的氢原子不能共面。
2.乙醇与钠反应时产生氢气,氢气中的氢原子来自于O—H键上的氢原子,而不是C—H键上的氢原子。请说明理由?
提示 因为氧的电负性大于碳的电负性,O—H键的极性比C—H键的极性强,O—H键易断裂,C—H键难断裂。
[归纳提升]
有机物的空间结构及共线、共面的判断技巧
1.基本结构四类型
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